سیستم لاکاز-مدیاتور با استفاده از یک واسطه طبیعی به عنوان یک عامل سفید کننده برای رنگ زدایی ملانین قسمت 1

خلاصه: در این مطالعه، یک سیستم لاکاز-واسطه (LMS) با استفاده از یک واسطه طبیعی به عنوان یک عامل سفید کننده برای رنگ‌زدایی ملانین ایجاد شد. هفت واسطه طبیعی برای جایگزینی واسطه‌های مصنوعی استفاده شد و با موفقیت بر پتانسیل ردوکس پایین لاکاز و دسترسی محدود ملانین به محل فعال لاکاز غلبه کرد. فعالیت رنگ‌زدایی ملانین لاکازهای Trametes versicolor (lacT) و Myceliophthora thermophila (lacM) به طور قابل‌توجهی با استفاده از واسطه‌های طبیعی از جمله استوسیرینگون، سیرنگالدئید و استووانیلون افزایش یافت که سمیت سلولی پایینی را نشان دادند. گروه‌های متوکسی و کتون میانجی‌های طبیعی نقش مهمی در رنگ‌زدایی ملانین دارند. ثابت ویژگی lacT و lacM برای رنگ‌زدایی ملانین به ترتیب با 247 و 334 افزایش می‌یابد، زمانی که استوسیرینگون به عنوان واسطه استفاده شد. LMS با استفاده از توری و استوسیرینگون همچنین می‌تواند ملانین موجود در فیلم هیدروژل سلولز را که شبیه به وضعیت پوست است، بی‌رنگ کند. علاوه بر این، LMS می تواند نه تنها آنالوگ های اوملانین مصنوعی تهیه شده توسط اکسیداسیون تیروزین، بلکه ملانین طبیعی تولید شده توسط سلول های ملانوما را نیز بی رنگ کند.

طبق مطالعات مربوطه،سیستانچگیاهی رایج است که به عنوان "علف معجزه آسا طولانی کننده عمر" شناخته می شود. جزء اصلی آن استسیستانوزید، که دارای اثرات مختلفی از جملهآنتی اکسیدان, ضد التهاب، وارتقاء عملکرد سیستم ایمنی. مکانیسم بین سیستانچ وسفید شدن پوستدر اثر آنتی اکسیدانی سیستانچ نهفته استگلیکوزیدها. ملانیندر پوست انسان از اکسیداسیون تیروزین که توسط آن کاتالیز می شود تولید می شودتیروزینازو واکنش اکسیداسیون نیاز به مشارکت اکسیژن دارد، بنابراین رادیکال های آزاد اکسیژن در بدن به عامل مهمی در تولید ملانین تبدیل می شوند. سیستانچ حاویسیستانوزیدکه یک آنتی اکسیدان است و می تواند تولید رادیکال های آزاد را در بدن کاهش دهد، بنابراینمهار تولید ملانین

روی Rou Cong Rong Benefits For Whitening کلیک کنید

برای اطلاعات بیشتر:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

1. معرفی

لاکازها (EC 1.10.3.2، benzenediol: dioxygen oxidoreductases) پروتئین های چند مسی هستند که اکسیداسیون ترکیبات مختلف فنلی و غیر فنلی را از طریق مکانیسم واکنش کاتالیز شده با رادیکال با کاهش اکسیژن مولکولی کاتالیز می کنند [1،2]. لاکازها به عنوان کاتالیزورهای زیستی برای فرآیندهای تجزیه زیستی، مانند پاکسازی زیستی رنگ‌ها [3،4]، داروها [5،6]، علف‌کش‌ها [7] و رنگ‌زدایی [8-10] استفاده شده‌اند. لاکازها همچنین برای کاتالیز پلیمریزاسیون پیش سازهای رنگ و ترکیبات آلی استفاده شده اند [11]. به ویژه، ویژگی های جذاب آنها، مانند ویژگی کم بستر، استفاده از اکسیژن به عنوان گیرنده نهایی الکترون، تولید آب به عنوان محصول جانبی، و عدم تقاضا (یا عدم تولید) پراکسید، آنها را در زمینه بیوتکنولوژی و فناوری جالب می کند. زمینه های زیست محیطی [1،11،12].

چهار یون مس در محل فعال در فعالیت کاتالیزوری لاکاز نقش دارند. مس "آبی" (محل T1) زیرلایه را اکسید می کند و خوشه مس سه هسته ای (T2/T3) الکترون ها را از محل T1 دریافت می کند تا اکسیژن مولکولی را کاهش دهد [1،12،13]. به طور خاص، پتانسیل ردوکس سایت T1 Cu به عنوان یک عامل اصلی در تعیین توانایی کاتالیزوری لاکازها در نظر گرفته می شود [14]. لاکازها دارای پتانسیل ردوکس نسبتاً کم (0.4-0.8 V) در مقایسه با پراکسیدازهای لیگنینولیتیک (بیش از 1 V) مانند پراکسیداز منگنز و لیگنین پراکسیداز هستند. لاکازها نمی توانند مستقیماً سوبستراهای غیر فنلی با پتانسیل ردوکس بالای 1.3 ولت را اکسید کنند [13،14]. بنابراین، برای غلبه بر محدودیت‌های لاکاز، سیستم‌های واسطه لاکاز (LMS) با استفاده از ترکیبات مولکولی کوچک، مانند 2،{21}}azinobis(3- ethylbenzthiazoline-6-sulphonate) (ABTS)، {24}هیدروکسی بنزوتریازول (HOBt)، اسید ویولوریک (VLA)، N-هیدروکسی فتالیمید (HPI)، N-هیدروکسی استانیلید (NHA) و TEMPO که به عنوان واسطه‌های ردوکس عمل می‌کنند، پیشنهاد شده‌اند [15-17].

این واسطه ها اجازه اکسیداسیون ترکیبات حجیم را از طریق مسیرهای اکسیداسیون مختلف می دهند. سیستم لاکاز-ABTS بسترها را با تولید یک رادیکال کاتیونی ABTS از طریق مکانیسم انتقال الکترون (ET) اکسید می کند. LMS ها با HOBt، VLA، HPI، یا NHA رادیکال های نیتروکسیل را از طریق مکانیسم انتقال اتم هیدروژن (HAT) تولید می کنند [1،12،17]. علاوه بر این، واسطه‌هایی مانند TEMPO و آنالوگ‌های آن از طریق مسیرهای یونی برای تولید یون‌های اکسوآمونیم واکنش نشان می‌دهند [1،12،18]. استفاده از این واسطه ها می تواند طیف وسیعی از ترکیبات را در کاربردهای مختلف اکسید کند، مانند تجزیه رنگ [3،4]، تجزیه دارو [5،6] و تجزیه لیگنین [8-10]. با این وجود، کاربرد واسطه های مصنوعی در زمینه های صنعتی به دلیل سمیت بالقوه، هزینه بالا و اثر غیرفعال سازی آنزیم محدود شده است. اخیراً، مولکول های فنولی مشتق از لیگنین به عنوان واسطه های طبیعی (به عنوان مثال، سیرنگالدئید، استوسیرینگون، وانیلین، استووانیلون، متیل وانیلات، اسید فرولیک، سیناپیک اسید، اسید p-کوماریک و غیره) برای جایگزینی واسطه های مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفته اند [1،12]. . مزایای واسطه های طبیعی هزینه کم و سمیت کم است زیرا از منابع طبیعی و تجدید پذیر به دست می آیند [19].

ملانین گروهی از رنگدانه های طبیعی است که توسط ملانوژنز از طریق پلیمریزاسیون اکسیداتیو تیروزین توسط ملانوسیت ها تولید می شود. ملانین طبیعی را می توان به پنج دسته یوملانین، فئوملانین، تمام ملانین، فئوملانین و نوروملانین طبقه بندی کرد [20]. اخیراً کاربردهای مختلف پزشکی و الکتروشیمیایی با استفاده از ملانین یا پیش سازهای ملانین مورد مطالعه قرار گرفته است [20،21]. رنگ پوست انسان بیشتر با وجود ملانین تعیین می شود. در صنعت آرایشی، رنگ‌زدایی مستقیم ملانین با استفاده از آنزیم‌ها برای تولید عوامل سفیدکننده پوست پیشنهاد شده است. چندین پراکسیداز برای رنگ‌زدایی ملانین مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. وو و همکاران نشان داد که ملانین مصنوعی را می توان مستقیماً توسط لیگنین پراکسیداز از P. chrysosporium رنگ زدایی کرد [22]. گروه Keneko و Mohorˇciˇc همچنین رنگ‌زدایی آنزیمی ملانین توسط پراکسیداز منگنز جدا شده از قارچ‌ها (Sporotrichum pruinose و Phlebia radiata) را گزارش کردند [23،24]. کیم و همکاران گزارش داد که مخلوط‌های آنزیمی خام حاوی پراکسیداز منگنز، لیگنین پراکسیداز و لاکاز فعالیت رنگ‌زدایی ملانین را نشان می‌دهند [25]. هنگامی که پراکسیدازها ملانین را بی رنگ می کنند، به پراکسید هیدروژن (H2O2) به عنوان کوفاکتوری نیاز دارند که می تواند پوست را تحریک کند. بنابراین، برای کاهش استفاده از H2O2، گلوکز اکسیداز یا لاکاز به سیستم ترکیبی آنزیمی وارد شد [26،27]. لاکازها می توانند ملانین را بدون استفاده از پراکسید هیدروژن بی رنگ کنند. Khammuang و Sarnthima گزارش کردند که لاکاز از Lentinus polycarpous Lév فعالیت رنگ‌زدایی ملانین را با استفاده از ABTS، وانیلین و اسید وانیلیک به عنوان واسطه نشان داد [28].

2. مواد و روشها

2.1. مواد

2.2. رنگ زدایی ملانین توسط LMS

محلول اشباع ملانین (4/1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) با انحلال 3 میلی‌گرم ملانین مصنوعی در 3/1 میلی‌لیتر 1{8}} میلی‌مولار NaOH تهیه شد. محلول در 85{19}}{21}} دور در دقیقه به مدت 5 دقیقه سانتریفیوژ شد تا ملانین حل نشده حذف شود و مایع رویی با بافر فسفات اسید سیتریک 1 مولار رقیق شد (pH 3, 4, 5، 5.5، 6، یا 7) و به عنوان محلول بستر برای LMS استفاده می شود. غلظت ملانین در محلول سوبسترا 63 میکروگرم بر میلی لیتر بود و به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 475 نانومتر تایید شد. 0.8 میلی‌لیتر محلول بستر ملانین با 0}.1 میلی‌لیتر محلول واسطه (0-1 میلی‌مولار) در یک لوله 1.5 میلی‌لیتری اپندورف مخلوط شد. واکنش رنگ‌زدایی ملانین با افزودن 0.1 میلی‌لیتر محلول لاکاز (15.8 میکروگرم (0.6 U) lacT یا 19.2 میکروگرم (1.8 U) lacM) به مخلوطی از ملانین و واسطه در دمای 25 درجه سانتی‌گراد در حمام آب لرزان با سرعت 120 دور در دقیقه آغاز شد. . پس از انجام واکنش، مخلوط واکنش سانتریفیوژ شد و جذب مایع رویی در طول موج 475 نانومتر اندازه‌گیری شد. بازده رنگ زدایی (درصد) با استفاده از رابطه زیر محاسبه شد:

رنگ زدایی ( درصد ) {{0}} (A0 − At)/A0 × 100, (1)

2.3. مطالعه جنبشی رنگ زدایی ملانین توسط LMS

2.4. سمیت سلولی واسطه های طبیعی

رده سلولی ملانوم B16F10 (بانک خط سلولی کره، سئول، کره) برای تعیین سمیت سلولی واسطه های طبیعی برای LMS استفاده شد. یک سنجش قرمز خنثی (NR) برای اندازه گیری سمیت سلولی واسطه ها انجام شد [29]. NR زنده ماندن لیزوزوم های سلول زنده را اندازه گیری می کند. سلول های ملانوما با غلظت 3 × 104 سلول در هر چاهک یک صفحه چاهی توزیع شدند. پس از 24 ساعت کشت، سلول ها با واسطه های طبیعی (1، 2، 5، 10، 22 و 46 میلی مولار) تیمار شدند. پس از کشت اضافی به مدت 2 روز، سلول ها با محلول NR 50 میکروگرم در میلی لیتر محلول در DMEM تیمار شدند و به مدت 3 ساعت انکوبه شدند. پس از حذف مایع رویی از طریق مکش، از محلول واجذب NR (1 درصد اسید استیک یخبندان، 49 درصد اتانول و 50 درصد آب مقطر) برای استخراج رنگ استفاده شد. پس از فرآیند استخراج، تغییر جذب در طول موج 540 نانومتر اندازه‌گیری شد.

2.5. تهیه و رنگ‌زدایی فیلم ملانین/سلولز هیدروژل

برای اندازه‌گیری فعالیت رنگ‌زدایی LMS برای فیلم ملانین/سلولز، فیلم هیدروژل تهیه‌شده به ورقه‌ای 1×2 سانتی‌متری بریده شد. فیلم هیدروژل در 4 میلی لیتر بافر فسفات اسید سیتریک 1/1 مولار (pH 5.5) غوطه ور شد. متعاقباً، 0.5 میلی‌لیتر از 1 میلی‌مولار استوسیرینگون و 0}.5 میلی‌لیتر محلول توری (2.5 U) به بافر اضافه شد. واکنش رنگ زدایی در حمام آب با تکان دادن در ساعت 120 بعد از ظهر و دمای 25 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت انجام شد. پس از واکنش، فیلم با آب مقطر شسته شد و به قسمت داخلی کووت متصل شد تا با استفاده از اسپکتروفتومتر UV/Vis تغییر در طیف در محدوده 400 تا 800 نانومتر اندازه‌گیری شود. واکنش‌های کنترل بدون lacM یا واسطه‌ها نیز تحت شرایط مشابه انجام شد. انتشار ملانین از فیلم یا تغییر رنگ فیلم ملانین/سلولز در شرایط واکنش تشخیص داده نشد. علاوه بر این، تغییر در پارامترهای رنگ (مقادیر L*، a* و b*) فیلم ملانین/سلولز پس از واکنش رنگ‌زدایی توسط LMS نیز با استفاده از رنگ‌سنج (KONICA MI NOLTA، توکیو، ژاپن) ثبت شد. مقادیر ΔL (اختلاف سبکی متریک)، ∆E (تفاوت رنگ کل)، YI (شاخص زردی)، و WI (شاخص سفیدی) با استفاده از معادلات زیر به دست آمد [30-32]:

2.6. تهیه ملانین طبیعی

ملانین طبیعی از سلول های ملانوما B16F10 به دست آمد. سلول ها با هورمون محرک آلفا ملانوسیت برای تولید ملانین تحت درمان قرار گرفتند. پس از 4 روز انکوباسیون، سلول ها با استفاده از تریپسین-EDTA گرفته شده و به مدت 10 دقیقه تحت فراصوت قرار گرفتند. مایع رویی با سانتریفیوژ با دور 8000 به مدت 10 دقیقه به دست آمد و سپس با استفاده از 6 مولار HCl به pH 1.5 تنظیم شد. محلول در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت جوشانده شد تا بخشهای پروتئینی باقیمانده هیدرولیز شوند. محلول حاوی ملانین طبیعی با استون و به دنبال آن کلروفرم و اتانول شسته شد و سپس با آب دیونیزه شسته شد تا باقیمانده‌هایی مانند سلول‌ها، اجزای محیط و فراکسیون‌های پروتئینی از بین بروند [33،34]. تمام فرآیندهای شستشو بیش از دو بار انجام شد. در نهایت، ملانین طبیعی با خشک کردن انجمادی به دست آمد و به عنوان بستری برای LMS استفاده شد.

3. نتایج و بحث

3.1. تأثیر واسطه‌ها بر رنگ‌زدایی ملانین توسط LMS

اثر واسطه های مختلف بر واکنش رنگ زدایی ملانین توسط LMS با استفاده از دو لاکاز از T. versicolor (lacT) و M. thermophila (lacM) مورد بررسی قرار گرفت (شکل 1).هنگامی که lacT بدون واسطه برای رنگ‌زدایی ملانین استفاده شد، بازده رنگ‌زدایی تنها 1 درصد پس از 5 ساعت واکنش بود. هنگامی که HOBt به عنوان یک واسطه برای lacT استفاده شد، بازده رنگ‌زدایی کمی بعد از 5 ساعت واکنش به 2 درصد افزایش یافت. استفاده از واسطه های مصنوعی مختلف، مانند HOBt، ABTS، VLA، و TEMPO، در اکسیداسیون کاتالیز شده با لاکاز ترکیبات فنلی یا غیر فنلی به طور قابل توجهی سرعت واکنش را افزایش داد [10،15]. هنگامی که دسترسی ترکیبات هدف به محل فعال لاکاز توسط مانع فضایی آنها محدود می شود، رادیکال های واسطه تشکیل شده توسط لاکاز می توانند به طور موثری ترکیبات هدف را توسط مکانیسم انتقال الکترون یا انتقال اتم هیدروژن اکسید کنند [12]. HOBt یکی از متداول ترین واسطه های مصنوعی مورد استفاده در LMS به دلیل پتانسیل ردوکس بالا (1.1 V) است [6]. با این حال، HOBt به دلیل سمیت سلولی بالقوه و توانایی غیرفعال کردن لاکاز، یک ماده آرایشی خوب نیست. بنابراین، ما هفت واسطه طبیعی، استوسیرینگون، سیرنگالدئید، اسید p-کوماریک، وانیلین، اسید وانیلیک، وانیل الکل و استووانیلون را برای واکنش رنگ‌زدایی ملانین توسط LMS انتخاب کردیم. جالب توجه است که همه واسطه‌های طبیعی به عنوان واسطه‌های کارآمدتر از HOBt برای رنگ‌زدایی ملانین در اثر کمبود عمل می‌کنند. هنگامی که از استوسیرینگون، سیرنگالدئید و اسید پی کوماریک استفاده شد، پس از 5 ساعت واکنش، بازده رنگ زدایی به ترتیب 28، 22 و 18 درصد بود. این نتایج سودمندی واسطه‌های طبیعی برای واکنش رنگ‌زدایی ملانین توسط LMS را نشان می‌دهد. واسطه‌ها در LMS توسط لاکاز به رادیکال‌های واسطه اکسید می‌شوند و رادیکال‌های واسطه باعث اکسیداسیون و رنگ‌زدایی ملانین می‌شوند. هنگامی که فقدان بدون واسطه برای رنگ‌زدایی ملانین در طول زمان واکنش کافی، که می‌توانست به حالت تعادل برسد، استفاده شد، بازده رنگ‌زدایی پس از 24 ساعت واکنش 7 درصد بود. واسطه های طبیعی، به جز اسید وانیلیک، به عنوان واسطه های موثرتر از HOBt برای رنگ زدایی ملانین توسط lacT پس از 24 ساعت واکنش عمل می کنند. بازده رنگ زدایی پس از واکنش 24 ساعته با استفاده از اسید وانیلیک به عنوان واسطه کمتر از پس از 5 ساعت واکنش بود. این ممکن است ناشی از پایداری کم شکل رادیکال اکسید شده اسید وانیلیک باشد. هنگامی که از استوسیرینگون، سیرنگالدئید و استووانیلون استفاده شد، بازده رنگ زدایی به ترتیب 34 درصد، 30 درصد و 31 درصد پس از یک واکنش 24 ساعته بود. اسید p-کوماریک در افزایش سرعت واکنش اولیه نسبت به استووانیلون کارآمدتر بود، در حالی که استووانیلون بازده رنگ‌زدایی بالاتری را در حالت تعادل نسبت به اسید p-کوماریک ایجاد کرد.

تأثیر واسطه بر واکنش رنگ‌زدایی توسط LMS با استفاده از lacM نیز بسیار شبیه به آن چیزی بود که توسط LMS با استفاده از lacT به دست آمد. هنگامی که توری بدون واسطه برای رنگ‌زدایی ملانین استفاده شد، بازده رنگ‌زدایی پس از 5 ساعت واکنش تنها 2 درصد بود. HOBt به عنوان یک واسطه برای lacM عملکرد رنگ زدایی را در طول واکنش 5 ساعت افزایش نداد. همه واسطه‌های طبیعی، به جز اسید p-کوماریک و وانیلین، به عنوان واسطه‌های موثر رنگ‌زدایی ملانین توسط lacM عمل کردند. با استفاده از استوسیرینگون و سیرنگالدئید، بازده رنگ زدایی به ترتیب 25 و 22 درصد پس از 5 ساعت واکنش بود. p-کوماریک اسید و وانیلین به عنوان واسطه های کارآمد برای هر یک استفاده شد، اما آنها نمی توانند به طور موثر نرخ رنگ زدایی را در LMS با استفاده از توری افزایش دهند. این ممکن است به دلیل ویژگی کمتر سوبسترای lacM برای اسید p-کوماریک و وانیلین باشد. بازده رنگ زدایی پس از 24 ساعت واکنش lacM با اسید p-کوماریک و وانیلین مشابه با آنهایی بود که توسط lacT به دست آمد. این نشان می‌دهد که اشکال اکسید شده اسید p-کوماریک و وانیلین می‌توانند به طور موثر ملانین را رنگ‌زدایی کنند، اگرچه سرعت اکسیداسیون آنها توسط lacM بسیار کمتر از lacT بود. هنگامی که lacM بدون واسطه برای رنگ‌زدایی ملانین در طول زمان واکنش کافی استفاده شد، بازده رنگ‌زدایی پس از 24 ساعت واکنش 5 درصد بود. واسطه‌های طبیعی، به جز اسید وانیلیک، به عنوان واسطه‌های کارآمدتری نسبت به HOBt برای رنگ‌زدایی ملانین توسط lacM پس از 24 ساعت واکنش عمل می‌کنند. هنگامی که استوسیرینگون، سیرنگالدئید و استووانیلون به عنوان واسطه برای lacM استفاده شد، بازده رنگ زدایی به ترتیب 34 درصد، 28 درصد و 31 درصد پس از 24 ساعت واکنش بود. هنگامی که اسید وانیلیک به عنوان واسطه برای lacT و lacM استفاده شد، کمترین بازده رنگ‌زدایی را نشان داد. این ممکن است ناشی از پایداری کم شکل رادیکال اکسید شده اسید وانیلیک باشد. Khammuang و Sarnthima گزارش کردند که وانیلین و اسید وانیلیک می توانند به عنوان واسطه هایی برای رنگ زدایی ملانین با استفاده از لاکاز از Lentinus polycarpous استفاده شوند [28]. با این حال، هنگامی که آنها به عنوان واسطه برای lacT و توری مورد استفاده قرار گرفتند، فعالیت رنگ‌زدایی بسیار کمتری برای ملانین نسبت به استوسیرینگون نشان دادند.

این نتایج نشان می‌دهد که واسطه‌های طبیعی برای رنگ‌زدایی ملانین توسط LMS نسبت به HOBt کارآمدتر هستند. HOBt به دلیل پتانسیل ردوکس بالای آن و نقش کاتالیزوری گروه N OH HOBt به عنوان یک واسطه مصنوعی کارآمد برای لاکاز در نظر گرفته شده است [5]. کارایی واسطه‌ها برای اکسید کردن بسترهای هدف به شدت به توانایی تشکیل رادیکال‌های پایدار و همچنین مانع فضایی ناشی از جانشین‌های آلکیل حجیم بستگی دارد تا پتانسیل ردوکس واسطه‌ها [19،35]. پایداری کم واسطه اکسید شده HOBt از طریق ولتامتری چرخه ای تعیین شده است [6]. بنابراین، بازده کم رنگ‌زدایی توسط LMS با استفاده از HOBt ممکن است ناشی از پایداری کم HOBt در شرایط واکنش لاکاز باشد. اگرچه پتانسیل ردوکس سیرنگالدئید کمتر از HOBt بود، سیرنگالدئید پایداری نسبتاً بالاتری نسبت به HOBt نشان داد [6].

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، واسطه های طبیعی مورد استفاده در این کار دارای جایگزین های مختلفی هستند (به عنوان مثال، هیدروکسیل، متوکسی، کربوکسیل، کتون، یا آلدئید) در موقعیت های مختلف بر روی حلقه بنزن [12،19]. واسطه‌های دارای دو گروه متوکسی (استوسیرینگون و سیرنگالدئید) نسبت رنگ‌زدایی بالاتری نسبت به گروه‌های متوکسی نشان دادند. میزان رنگ‌زدایی به‌دست‌آمده توسط اسید p-کوماریک بدون گروه متوکسی وابسته به نوع لاکاز بود. اسید p-کوماریک با lacT نرخ رنگ‌زدایی بالاتری را نسبت به گروه‌های متوکسی نشان داد، در حالی که اسید p-کوماریک با lacM کمترین میزان رنگ‌زدایی را در واکنش 5 ساعت نشان داد. فیلات و همکاران همچنین نتایج مشابهی برای رنگ زدایی جوهرهای فلکسوگرافی توسط لاکازهای قارچی با واسطه های طبیعی نشان داد [36]. واسطه‌های طبیعی فنلی (استوسیرینگون، سرنگ متیل و سیرنگالدئید) با دو جایگزین متوکسی در حلقه توسط لاکاز سریع‌تر از اسید p-کوماریک بدون گروه متوکسی اکسید شدند. این نشان می دهد که گروه های متوکسی نقش مهم تری به عنوان دهنده الکترون نسبت به پیوند دوگانه زنجیره جانبی اسید p-کوماریک دارند. هنگامی که میانجی‌ها با یک گروه متوکسی مقایسه شدند، بازده رنگ‌زدایی به ترتیب زیر افزایش یافت: استووانیلون > وانیلین > وانیل الکل > اسید وانیلیک. استوانیلون که دارای یک گروه کتون است، نسبت به واسطه‌های گروه‌های آلدهید، هیدروکسیل و کربوکسیل، میزان رنگ‌زدایی و بازده بالاتری را نشان داد. استوسیرینگون با گروه کتون نیز نرخ و بازده رنگ زدایی بالاتری نسبت به سیرنگالدئید با گروه آلدهید نشان داد.

در آزمایش‌های زیر، استوسیرینگون، سیرنگالدئید و استووانیلون که توانایی رنگ‌زدایی بالایی از ملانین را نشان دادند، به عنوان واسطه‌های LMS برای رنگ‌زدایی ملانین انتخاب شدند. اثر واسطه بر واکنش رنگ زدایی توسط LMS در طول زمان مورد بررسی قرار گرفت (شکل S1). واکنش رنگ زدایی با استفاده از lacT با استوسیرینگون، سیرنگالدئید و استووانیلون به ترتیب 21 درصد، 18 درصد و 1 درصد بازده رنگ زدایی را پس از 1 ساعت واکنش نشان داد. واکنش رنگ‌زدایی با استفاده از lacM با استوسیرینگون و سیرنگالدئید به ترتیب 19 درصد و 18 درصد رنگ‌زدایی را پس از 1 ساعت واکنش نشان داد. هر دو لاکاز پروفایل های واکنش مشابهی را هنگامی که از یک واسطه استفاده شد نشان دادند. استوسیرینگون و سیرنگالدئید به طور قابل توجهی میزان رنگ زدایی را در طی واکنش اولیه افزایش دادند. این نتایج نشان می‌دهد که استوسیرینگون و گروه‌های دی متوکسی حاوی سیرنگالدئید در افزایش سرعت اولیه رنگ‌زدایی توسط LMS کارآمدتر از استووانیلون حاوی یک گروه متوکسی بودند. فیلات و همکاران همچنین گزارش داد که گروه‌های متوکسی در ساختارهای حلقه‌ای واسطه‌ها به‌عنوان تسریع‌کننده برای اکسیداسیون بسترها عمل می‌کنند [36]. از سوی دیگر، بازده رنگ‌زدایی پس از 24 ساعت واکنش توسط استووانیلون مشابه با سیرنگالدئید بود، اگرچه استووانیلون به طور متوسط ​​سرعت واکنش را افزایش داد.

برای اطلاعات بیشتر: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501